Les derniers développement en fibrose rénale. Marie-Josée Hébert, M.D.

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1 Les derniers développement en fibrose rénale Marie-Josée Hébert, M.D. Professeur titulaire, Faculté de médecine Titulaire, chaire Shire en néphrologie et en transplantation et régénération rénale Directrice, Programme de transplantation d organes Université de Montréal Plan Réparation et cicatrisation i i Mécanismes de fibrose Rôle de la fibrose en insuffisance rénale 1

2 Myofibroblaste et réparation/cicatrisation Différentiation myofibroblastique Fibres de stress alpha SMA + contraction Tomasek JJ et al (2002) Nat Rev Mol Cell Biol. 3:

3 Corrélation entre la raréfaction vasculaire et la fibrose 3

4 Corrélation entre la raréfaction vasculaire et la fibrose Corrélation entre la raréfaction vasculaire et la fibrose 4

5 Atteinte vasculaire et fibrose Atteinte vasculaire et fibrose myofibroblaste 5

6 Corrélation entre la réponse apoptotique endothéliale persistante et l accumulation de myofibroblaste TUNEL SMA Shimizu, Kidney International 2005 MORT CELLULAIRE 6

7 Bax Mitochondria Apoptosome Cyt C Cyt C Procaspase-3 Apaf-1 Caspase-9 ATP Procaspase-9 p53 Effector caspases substrates Lamin Gelsolin Fodrin ICAD PAK2 Caspase-3 Caspase-6 Procaspase-7 Caspase-7 Procaspase-6 Procaspase-10 Serum starvation Hypoxia Oxidative stress Caspase-10 Cytotoxic T cell Procaspase-8 Caspase-8 Procaspase-3 Effector caspases substrates Lamin Gelsolin Fodrin ICAD PAK2 Caspase-3 Caspase-6 Caspase-10 Procaspase-7 Caspase-7 Procaspase-6 Procaspase-10 7

8 Procaspase-3 Effector caspases substrates Lamin Gelsolin Fodrin ICAD PAK2 Caspase-3 Caspase-6 Caspase-10 Procaspase-7 Caspase-7 Procaspase-6 Procaspase-10 Système expérimental Pre-incubation DMSO (vehicle) Apoptose Serum-free medium conditioned by apoptotic endothelial cells SSC-apo Activité fibrogénique Pre-incubation ZVAD-FMK Apoptose Serum-free medium conditioned by NON-apoptotic endothelial cells SSC-no apo Pas d activité fibrogénique Laplante, Cell Death and Differentiation 2010 Sirois I et al, Cell Death and Differentiation

9 Les cellules endothéliales apoptotiques initient la différentiation myofibroblastique Système expérimental Apoptose Pre-incubation DMSO (vehicle) Serum-free medium conditioned by apoptotic endothelial cells SSC-apo Apoptose Pre-incubation ZVAD-FMK Serum-free medium conditioned by NON-apoptotic endothelial cells SSC-no apo Laplante, Cell Death and Differentiation 2010 Sirois I et al, Cell Death and Differentiation

10 Les cellules endothéliales apoptotiques initient la fibrose Caractérisation du facteur fibrogénique produit par les cellules endothéliales apoptotiques Tandem mass spectrometry (nano-lc-esi-ms/ms) Tryptic Digestion 2. Ionisation and accumulation of peptide fragments 1. Peptide fragments are separated by liquid chromatography (LC) Agilent Technologies 3. Detection of precursor ions (MS) 4. Fragmentation of precursor ions (MS/MS) Aebersold, R. et Mann, M. Nature

11 2 5 Multidimensional protein identification Functional 2D: CTGF 3D : -Functional activity --Protein separation of bioactive fraction --LC-MS/MS - Trypsic digestion in solution -HPLC -LC-MS/MS - Protein separation by SDS-PAGE - In gel digestion -LC-MS/MS Fraction bioactive ma U 2000 DAD1 A, Sig=214,10 Ref=380,4 (ISABELLE\ D) SSC-apo DAD1 A, Sig=214,10 Ref=380,4 (ISABELLE\ D) mau 2000 SSCno-apo Raymond MA. et al., FASEB J., 2004 Laplante P et al, Cell Death and Differentiation CTGF 11

12 CTGF Système expérimental Apoptose Milieu contionné par les cellules endothéliales apoptotiques Immunodéplétion CTGF Immunodéplétion contrôle SSC-apo Laplante, Cell Death and Differentiation

13 Validation SSC IP-CTGF SSC-IP-Ctl Laplante P et al, Cell Death and Differentiation 2010 SSC-IP-CTGF SSC-IP-Ctl Laplante P et al, Cell Death and Differentiation

14 SSC-IP-CTGF SSC-IP-Ctl Laplante P et al, Cell Death and Differentiation 2010 Stimulus apoptotique CE apoptotique Caspase-3 Perlecan Cathepsin L CTGF MSC EGF Bcl-xl LG3 VSMC myofibroblasts Remodelage vasculaire Fibrose Laplante P. et al., J Immunol., 2005 Laplante P. et al., J Biol Chemistry, 2006 Cailhier JF. et al., J Biol Chemistry, 2008 Soulez M. et al. Stem cells, 2010 Soulez M et al. Circulation Research, sous presse 14

15 Atteinte vasculaire et fibrose myofibroblaste CTGF CTGF Déficit d O2 et nutriments Conclusions La santé microvasculaire du rein est un déterminant de remodelage pathologique et de fibrose tissulaire. Lors d insulte vasculaire le médiateur fibrogénique CTGFest relâché par les cellules endothéliales apoptotiques. 15

16 Conclusions Une fois l involution vasculaire complétée, les fibroblastes résidents initient une sécrétion autonome de CTGF qui assurent leur persistence à long terme et ainsi la progression de la fibrose. Le maintien de l intégrité vasculaire rénale est crucial pour la préservation de la fonction rénale. Remerciements: Laboratoire: Mélanie Dieudé Mathilde Soulez Héloïse Cardinal Nathalie Brassard Isabelle Sirois Jean-François Cailhier Marc-André Raymond Patrick Laplante Jessika Groleau Nicolas Pallet Monique Bernard Katia Hamelin Eve-Annie Pilon Collaborateurs: Alexei Pzeshetsky (Ste-Justine) Shiji Qie (CRCHUM) Chaire Shire en néphrologie et en transplantation et Moïse Bendayan (UdeM) régénération rénales de l Université de Montréal Équipe de transplantation du CHUM 16